超稠油油藏水平井筛管损坏研究与保护对策

• 作 者: 车强
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 水平井 筛管 热应力 有限元

在石油钻采作业中,筛管是一种重要的器材,常用于先期完井或采油防砂,在超稠油油藏热采水平井完井过程中发挥了巨大的重要。在高温高压环境中工作的筛管,恶劣的服役环境和下入过程中复杂受力情况是其损坏的关键原因,严重缩短筛管的使用寿命。为此,本文开展注汽热采筛管的损坏机理研究,弄清引起筛管损坏的主要原因,制定和实施有效的防治措施,尽可能减少注汽热采对筛管的损坏作用,对提高稠油热采效益具有重要意义。首先,建立了筛管在下井过程中的摩阻力学模型,针对辽河油田目前地层结构和筛管柱在下入过程中不附加扶正器或封隔器这种情况,结合井眼完井数据,计算分析得出了井眼轨迹特征和全角变化率的不规则是筛管的下入过程中遇阻的主要原因。其次,采用有限元分析软件ANSYS,数值模拟计算了筛管在蒸汽吞吐周期过程中的温度场和热应力,得出温度是筛管强度损坏的重要因素。再次,以辽河油田的杜84-馆H50热采井的筛管为研究对象,通过对筛管振动固有特性及其动力响应的计算,分析出在注汽起炉到注汽参数稳定和注汽参数稳定到停炉两个阶段,注汽压力变化导致筛管剧烈振动。最后,分析了筛管疲劳损坏的原因,并给出相应的防治和保护对策。对目前主要机械防砂方法给予评价,介绍了六种比较先进的完井工艺,并给出一些完井工艺改善措施,给预防筛管损坏和现场施工提供一定的指导作用。